宇宙是“人为制造”的？为何(hé)会存在科学(xué)无法解释的“暗(àn)物质”？暗物(wù)质(zhì)又究竟是什么？人类(lèi)为了寻(xún)找暗(àn)物质存在(zài)的证据，科学家们在过去的几(jǐ)十(shí)年当中进行了超过50次的长(zhǎng)期(qī)实(shí)验，但(dàn)是却没有发现任何的有效证据。除了一(yī)个地(dì)方，在1687年(nián)出版的自(zì)然哲学数学原理一书(shū)中，埃萨(sà)克牛顿发(fā)表了万(wàn)有(yǒu)引力(lì)定律，它揭示(shì)了宇宙(zhòu)中天体运动的规(guī)律。往后(hòu)的几百年来，当天文(wén)学家们(men)发现某(mǒu)些天体运行轨道出现异常，不(bù)符合万有引力(lì)定(dìng)律(lǜ)的时候，他(tā)们(men)就会知道，周围一(yī)定有(yǒu)未知的天体(tǐ)通过引力在摄动(dòng)它的轨道。比如在(zài)1846年，奥(ào)本勒维(wéi)耶就通过天王星(xīng)运行轨(guǐ)道(dào)的异常，推算并(bìng)且发现了海王星的存在(zài)。另(lìng)外，哈雷彗星(xīng)、冥王星的发现都是(shì)应用万有引力定(dìng)律(lǜ)所取得重大天文(wén)成就的例(lì)子。但(dàn)是(shì)这些发现都是在恒星系统的尺度当中(zhōng)，可当我(wǒ)们上(shàng)升到星(xīng)系或者(zhě)是星团的尺(chǐ)度，事情就(jiù)开始变(biàn)得诡异了。

1933年，瑞士的物理学家(jiā)弗(fú)里茨兹威基正在研究和测(cè)量后发(fā)星(xīng)系团的(de)质量。这是一个由数千个星系所组成的(de)巨大(dà)星系团(tuán)，这(zhè)些星(xīng)系被(bèi)引力束缚在一起。测量星系团(tuán)的质(zhì)量一般会使用到(dào)两种(zhǒng)方法，当两种方(fāng)法结果一致，就可以确(què)定其质量(liàng)的范(fàn)围。

第一种是获(huò)得其"光度学的质量"，需要(yào)的数据(jù)是测量各个(gè)星系的光度(dù)。

第二种(zhǒng)是动力学质量的计算，是利用(yòng)光谱红(hóng)移测量(liàng)星系团中的各(gè)个星系相对于星(xīng)系团的运(yùn)动速度。当测量结(jié)果(guǒ)出来(lái)之后，兹威基彻底(dǐ)懵了，“动力(lì)学质量(liàng)”竟然(rán)是(shì)“光度(dù)学(xué)质量(liàng)”的(de)400倍。这意味着，后(hòu)发座星系团有99%的质量(liàng)消(xiāo)失了，或(huò)者说(shuō)这99%的质量(liàng)并不以可见(jiàn)光(guāng)的形式所存在，我(wǒ)们(men)无法看到(dào)。最诡异的是，在测量速度的过程中，兹威基(jī)发(fā)现星系团中很多(duō)星系的速度比理论(lùn)上要快得多，按照(zhào)牛顿的运(yùn)动学定律，仅靠这(zhè)些可见星系的质量所产生的引力是无法将(jiāng)它(tā)们(men)束(shù)缚在星系团(tuán)内的(de)，它们(men)早就应该被抛出星系团之外了，除非有(yǒu)一种神秘的力量在起作用，这种力量(liàng)来(lái)源于某种隐形的(de)物质(zhì)。

据此(cǐ)，兹维基提出(chū)了这样部(bù)分不可见的暗质，它(tā)不发散光(guāng)、吸光、反射(shè)光，但是它们却占据着(zhe)宇宙(zhòu)中绝大部分的质量。只是(shì)当时的人们对这样(yàng)的一种(zhǒng)说法(fǎ)不屑一顾(gù)。

直到40年之后，“暗物质(zhì)”这(zhè)个词才(cái)再一(yī)次出现。天文学家维拉(lā)鲁宾(bīn)和肯特福特在(zài)观测仙女(nǚ)座(zuò)星系中的恒星运动。理论上(shàng)来说(shuō)，距离中心越远的(de)恒星在(zài)其轨(guǐ)道上(shàng)的运行速度就会(huì)越慢。但(dàn)是他们观测的结果却让人感到不可(kě)思议。

随(suí)着与中心距离的增加(jiā)，恒星的(de)旋转速度几(jǐ)乎保持(chí)不变。可(kě)是(shì)根(gēn)据牛顿(dùn)的万有(yǒu)引力(lì)定律，在星系当中如果没(méi)有(yǒu)足够大的质量来吸引它们，这(zhè)些(xiē)外围的(de)恒星早(zǎo)就被甩到宇宙当中了。基于这种现象(xiàng)，科学家们会(huì)使用一种相对标准的方(fāng)法来解(jiě)释暗(àn)物(wù)质的存在，这种方法就是测量星系当中气体在X轴(zhóu)上距离星系(xì)中心的距离(lí)，以及在Y轴(zhóu)上(shàng)气体的(de)旋转速度。如(rú)果出现异常的结果，就认(rèn)为是(shì)由暗物(wù)质的力量进入(rù)其中。

于(yú)是科学家们通过(做梦梦到孟婆是什么意思，始于月老终于孟婆是什么意思guò)射电(diàn)望远镜测量了距离星(xīng)系(xì)中心(xīn)更远距离的(de)氢元素，发现(xiàn)它们的(de)旋(xuán)转速(sù)度并不(bù)符(fú)合(hé)牛顿的力(lì)学定律。我(wǒ)们的太阳系也不例外，太阳系位(wèi)于银河(hé)系的第三(sān)悬(xuán)臂之上(shàng)，距离银河(hé)系(xì)中心(xīn)2.6万光年，根(gēn)据(jù)万(wàn)有(yǒu)引力定律进行计(jì)算，太阳系的运行速度应该是160千米/秒，但(dàn)实际上，太阳系正(zhèng)在以220千米/秒的速度围绕银河系(xì)旋转，这个(gè)实(shí)际速(sù)度远远(yuǎn)大于理论速度，那么产生以上这(zhè)种向心(xīn)加速度(dù)的原因(yīn)很(hěn)可能就是存在着一种我们(men)看不到(dào)的物质，是这些(xiē)暗物质的(de)引力(lì)效应将星系(xì)聚集在了一起。

也是从(cóng)这时开(kāi)始(shǐ)，越来越多的研究人员(yuán)开始相信(xìn)暗物(wù)质的存在(zài)。科学家根据(jù)星系外恒星轨(guǐ)道的速(sù)度(dù)，估算在星系当(dāng)中暗物质的质(zhì)量占整个星系质量(liàng)的(de)85%。但(dàn)是，暗物质并(bìng)不是(shì)唯一可以(yǐ)解(jiě)释(shì)这(zhè)个现(xiàn)象的原因。在一(yī)项新的研究当中，科学家们发现，几乎没有引力效应的遥远恒(héng)星之间，也会出现速度上的微(wēi)小差异(yì)。另外，天(tiān)文学家还发现了一个反常(cháng)的星系(xì)，叫做Agc114905。这(zhè)个(gè)星系(xì)距离地球大约2.5亿光年，大小和银河系(xì)不(bù)多，但是星系当中存在(zài)的恒星数量(liàng)却只有银(yín)河系的千(qiān)分之一。

所以在理论(lùn)上(shàng)，该星系必须存在暗物(wù)质(zhì)，否则就会分崩离析。但(dàn)是科学(xué)家做梦梦到孟婆是什么意思，始于月老终于孟婆是什么意思们(men)使用(yòng)最先进的望远镜对其进行了(le)40个小(xiǎo)时的详细(xì)测(cè)量之后，发现星系中的恒星运(yùn)动(dòng)是可以用正(zhèng)常(cháng)的物质和力学(xué)定(dìng)律来解释的。那么又有人(rén)提(tí)出，也许(xǔ)该星系(xì)的暗(àn)物质，已经被附近(jìn)的另一个(gè)大星系剥离了。奇怪(guài)的是，它的附近(jìn)没有(yǒu)任何星(xīng)系(xì)存在。造成(chéng)这些(xiē)现(xiàn)象的除(chú)了(le)暗物(wù)质的假说之外，另一(yī)种可能就是人类对引力的理解还不够全面，引力很可(kě)能(néng)在不同尺度空间中的工作方式(shì)是不同的，这意(yì)味(wèi)着在(zài)行星系尺度中的天体会沿着它(tā)们(men)的轨(guǐ)道，按照我们(men)所(suǒ)理解(jiě)的方式运动(dòng)。但(dàn)是(shì)上升到(dào)星系和(hé)星(xīng)团的尺度(dù)，引(yǐn)力之间(jiān)的相互(hù)作用则是不同的方式(shì)。对于(yú)在(zài)星系(xì)团之间的相(xiāng)互(hù)作用，科学家还引入了(le)外部场效应的(de)概(gài)念，指的是在数(shù)百万(wàn)光年的规模上，巨大的质量之间会产生对彼此特殊的效果(guǒ)，这个理论叫做MOND蒙德理论。如(rú)果MOND蒙(méng)德理论成立，这意(yì)味着我们需要(yào)对现在的物理定(dìng)律进行修正，这些发现也(yě)让很多(duō)人认为暗(àn)物质假说(shuō)理论就此(cǐ)终结。但是(shì)在宇宙(zhòu)当中还(hái)有(yǒu)关于暗物质存(cún)在的(de)其他的理论证据(jù)，这(zhè)些理论证据是蒙德理(lǐ)论(lùn)所没(méi)法(fǎ)解释的“引力(lì)透镜”。

径向距离为37亿光年的子(zi)弹(dàn)星系团，由两个碰撞的星系团所组成，类似这(zhè)样的星团，它们大部分的普(pǔ)通质量都在星系的气体当中。当星团(tuán)以1000万公(gōng)里(lǐ)/小时发(fā)生碰撞的(de)时候，星(xīng)际气体(tǐ)的相互(hù)作(zuò)用就(jiù)会(huì)导致温度的急剧升高，速度(dù)大幅(fú)降(jiàng)低。所以在理论上，在碰撞之后，子弹(dàn)星(xīng)系团大部分的质量将位于所有这(zhè)些(xiē)气体所(suǒ)在(zài)的中间(jiān)区域。那么(me)我们通(tōng)过什么来验(yàn)证它的(de)质量区域到底是(shì)不是集中在中间呢(ne)？前(qián)不久，詹姆斯韦(wéi)伯太空望远镜(jìng)传回了宇宙当中第(dì)一张全彩的高清照片，在照(zhào)片中我(wǒ)们可以(yǐ)明显地看到(dào)很多星系似乎被拉(lā)伸(shēn)产(chǎn)生(shēng)了(le)巨大的形(xíng)变。其实(shí)这些星系本身并不是真(zhēn)的被扭曲了，也(yě)不是韦伯望远镜(jìng)出了什么问题(tí)，而是这(zhè)样(yàng)极遥远的(de)天体(tǐ)和我们地(dì)球(qiú)上(shàng)的观测(cè)者之(zhī)间。被一个质量超(chāo)级巨大(dà)的(de)天体遮挡，这(zhè)个超大质量的东西的引力，会(huì)使身后更遥远(yuǎn)星系的光都发生了扭曲。这个(gè)现象就是(shì)引(yǐn)力透镜效(xiào)应(yīng)。这个巨大的天体可能是超大质量的(de)黑洞(dòng)或(huò)者是暗物质。

所以当(dāng)人们对子(zi)弹星系(xì)团观(guān)测的(de)时候，发现它的大质量(liàng)区域并(bìng)不是在(zài)中间，而是在两侧。所以最(zuì)好的解释方法(fǎ)就是当(dāng)星团(tuán)发(fā)生全部(bù)的碰撞(zhuàng)时，可被观测到的质量气(qì)体(tǐ)被卡在了中间，暗(àn)物质则直接通过了(le)这个区域，并在(zài)两边形成了引(yǐn)力(lì)透镜。对子(zi)弹星系团的引力透镜研究也被(bèi)认为(wèi)是(shì)暗物质存(cún)在的迄今(jīn)为(wèi)止最好的理(lǐ)论证据。

除此(cǐ)之外(wài)，还有(yǒu)来(lái)自宇宙当(dāng)中最(zuì)古(gǔ)老的光(guāng)。从宇宙大爆炸开始，38万年之后，可见(jiàn)光终(zhōng)于可以畅通无阻地穿越在宇宙当中(zhōng)了。经过(guò)了130多亿(yì)年之后，这些(xiē)光在(zài)宇宙(zhòu)空间背景上(shàng)留(liú)下了各相同性的(de)微波(bō)辐射。其中(zhōng)红色的部分(fēn)表示温度较(jiào)高的区域，蓝色(sè)则(zé)表示相对较冷的(de)区域，但(dàn)实际上它们之间的(de)温差只有万分(fēn)之一。

科学家们通过对(duì)前景背景(jǐng)分(fēn)离后(hòu)的二值图(tú)像进行连通域提(tí)取和标(biāo)记之后发现(xiàn)，如果宇宙当中没(méi)有暗(àn)物质，图形看起(qǐ)来不应该(gāi)是这样的，而(ér)随着暗(àn)物质(zhì)的增加，一(yī)些(xiē)峰(fēng)值的(de)幅(fú)度会减小，才(cái)变得(dé)看(kàn)起来(lái)“和谐”。为(wèi)了(le)匹配宇宙(zhòu)微波背景辐(fú)射的测量值，我(wǒ)们需要(yào)的(de)暗物质大约是普通物质的(de)5倍。这个数字与(yǔ)解释星(xīng)系当中恒星运动所需(xū)要的暗(àn)物质比(bǐ)例是(shì)一致的。这就意味着。

用了一个简单的理论(lùn)框(kuāng)架，就很好地解释了(le)很多不同(tóng)的观测结果。而暗(àn)物(wù)质的本(běn)质就是宇宙当中存在着(zhe)某种类型的(de)粒子，它(tā)们(men)不参与(yǔ)任何其(qí)他(tā)的(de)电磁作用，只通过引力来相互(hù)作用(yòng)。所以如(rú)果能够找到这种粒子(zi)的(de)存在，就相(xiāng)当于找到了(le)暗(àn)物质存在的实际证(zhèng)据(jù)。这(zhè)种粒子到底是(shì)什么？科学家们已经提(tí)出了数十种的假(jiǎ)想目标，而要(yào)寻找这些不(bù)同的目标粒子所需要的实验方式也不相(xiāng)同。在过去的几十年当中(zhōng)，人类为(wèi)了寻(xún)找这些看不见、摸不到，几乎不会与常(cháng)规物质相互作(zuò)用的(de)“暗物质”，科(kē)学家们已经(jīng)进行了超过50次的实验(yàn)，却(què)没有任何实质性的发现，除了一个地方，意做梦梦到孟婆是什么意思，始于月老终于孟婆是什么意思大利的格兰萨索山(shān)，隶属(shǔ)于阿尔卑斯山(shān)脉。

在(zài)山下(xià)1400米处的地下矿井当(dāng)中，藏着地球上最大的地学实(shí)验室(shì)，这(zhè)个实验室(shì)叫(jiào)“DAMA/LIBRA”。这里有一个三层楼高(gāo)的探测器，一(yī)直致力(lì)于寻找暗物质粒子的(de)周(zhōu)期性震荡。

自1997年(nián)以(yǐ)来，这(zhè)里(lǐ)的科学家声称观测到(dào)了某种信号。经过了20多(duō)年(nián)的数据收集(jí)，人们发现(xiàn)了一个(gè)有(yǒu)趣(qù)的事情。探测(cè)率会在每年的6月份达到峰(fēng)值，然后在11月降到最(zuì)低(dī)，而且(qiě)在20年(nián)当中每年都是一样(yàng)。一(yī)些科(kē)学(xué)家认为(wèi)这可能是人类发(fā)现暗(àn)物质的第一(yī)个直接(jiē)证据。

但是为什么暗物(wù)质会产生周期性(xìng)的年度信号呢？刚才我们讲了太阳系正在以220公里/秒的速度(dù)围(wéi)绕着银河系进行移动(dòng)，那(nà)么如果暗物质存(cún)在宇宙当中，这意味着(zhe)我们也在(zài)以这样的速(sù)度在穿越着暗物质流，这个过程中会产生相应(yīng)的振荡(dàng)，同时地(dì)球又以(yǐ)30公(gōng)里/秒的速(sù)度围(wéi)绕太阳进行旋转。所以有半年的时间，地球围绕(rào)太阳的方向与太阳(yáng)环绕银河系(xì)的方向是一致的，而另(lìng)外半年则与之相反。

而在6月份的时(shí)候，地球与太阳的方向正好(hǎo)达到(dào)完全一致，这是理论上地球(qiú)穿越暗物质流最快的时段。而在11月份，又(yòu)恰(qià)好达到了最(zuì)慢值。尽管在实际的情况中，太阳(yáng)系相对银河系的平面呈(chéng)现了60度的倾斜，但是这并不(bù)影响这个理论的有(yǒu)效性。

因此科学(xué)家认为这可以用(yòng)来解(jiě)释，研(yán)究人员们所观测(cè)到的周期性信(xìn)号。当然(rán)也可能有其他的情况，造(zào)成这种年(nián)度周期信号的差异也可(kě)能是(shì)温度、湿(shī)度、土壤中的水分(fēn)、高山上的积雪，甚至连意大利游客的数量也符合这(zhè)个周期的(de)规(guī)律。

所以，科学(xué)家(jiā)们又在南半球建立了一个几乎相同的实验(yàn)室，这(zhè)里的(de)季节与(yǔ)之前的实验室(shì)正好相(xiāng)反，而在(zài)这里(lǐ)，地球穿过暗物(wù)质(zhì)流的运动特(tè)征和第一个实验室(shì)是一样的(de)。

因此(cǐ)，如果在这里可以得到(dào)相同的信(xìn)号，就(jiù)可以成为(wèi)暗物质所存在的非(fēi)常有力的证据了。但是(shì)由于这个实验室刚(gāng)刚建(jiàn)成不久，所以截至(zhì)目前(qián)还无(wú)法提(tí)供相(xiāng)应的数据支持。另外，在2025年，NASA将会(huì)发(fā)射一(yī)台新的望(wàng)远镜，这台太空望远镜叫做“南希(xī)格雷(léi)斯罗曼”，它的主镜大(dà)小跟哈勃望远镜(jìng)相同，但它的宽(kuān)视场仪器提供的视野是(shì)哈勃(bó)红外仪(yí)器(qì)的100倍(bèi)。南希(xī)格雷斯(sī)罗曼(màn)太空望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)其中(zhōng)一个关键(jiàn)的(de)用途就是探索(suǒ)暗物(wù)质背后的奥秘(mì)，对于探(tàn)测的(de)结果，我(wǒ)们只能拭目以待了。费(fèi)米实验(yàn)室粒子天体物(wù)理中心(xīn)的科学家丹琥(hǔ)珀(pò)和贾森斯特芬研究发现，如果暗物质存在(zài)，它们极有(yǒu)可能拥(yōng)有另一种神秘的效应，这种暗物质(zhì)效应，会支持宇宙当中生命(mìng)的诞生，或者说(shuō)是生命(mìng)进化的一个重要因素。

如(rú)果这(zhè)一(yī)理论得到进一步的证实(shí)，那么遍布(bù)宇宙当(dāng)中的暗物质会不会(huì)意味(wèi)着人类并不孤单呢？或许在(zài)宇宙当中(zhōng)某个角落的(de)行星上，暗物质正(zhèng)在(zài)通过这样(yàng)的效应创造生命。当然(rán)，这(zhè)些推论的大前(qián)提(tí)是(shì)要先找到暗物质(zhì)存在的(de)实际证据。那么小伙(huǒ)伴们，你(nǐ)们觉得暗物(wù)质到底存(cún)不存在呢？喜欢请点(diǎn)赞，你的支持是(shì)我更新的动力！

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